CN105151069A - 一种地铁工程车电力驱动转向架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁工程车电力驱动转向架，包括构架，两对轮对、轴箱、多个一系悬挂系统、二系悬挂系统、驱动装置、牵引装置、轴箱连接装置、制动装置、称重装置和接地装置；本发明的有益效果：采用橡胶堆承载+牵引杆牵引模式，解决了心盘承载和牵引的纵向冲击问题；采用单元制动装置，与传统杠杆制动装置相比实现日常免维护，降低了维护工作量；该转向架结构相对地铁客车转向架简单、结构模式按地铁工程车需求优化，采用橡胶堆承载替代空气弹簧承载，并辅以防止车体侧滚的装置，采用单牵引拉杆取代Z型双牵引拉杆和中心销，简化了车体接口和转向架结构，提高了制造工艺性。

Description

一种地铁工程车电力驱动转向架

技术领域

本发明涉及铁路车辆转向架技术，尤其涉及一种地铁工程车电力驱动转向架。

背景技术

随着国内地铁规模的不断扩大，地铁维护用工程车辆的需求也越来越大。目前工程车转向架没有统一的标准，其模式主要有两种。第一种采用传统货车转向架改制，与车体之间通过心盘连接，转向架主要系统均为货车转向架型式，如杠杆式闸瓦制动系统、一系利诺尔减振器等；第二种采用地铁或客车转向架改制，其主要结构为客车转向架型式，如空气弹簧、Z字形牵引拉杆、一系转臂轴箱定位等。

对于地铁工程车辆，现有的两种模式转向架都不是基于地铁工程车辆的需要优化设计设计。第一种转向架原本为铁路货车设计，其问题在于：结构松散、运行速度低；采用心盘和旁承联合承载传递垂向力和牵引力，并传递纵向力，杠杆制动系统和货车转向架H构架当用于有动力需求的地铁工程车时，难以增加动力设备；第二种转向架各种配置成本高昂，其地铁客车专用接口如一系转臂式定位、二系空气弹簧悬挂等对于工程车辆提出了过高的接口制造要求，增加了制造难度，提高了制造维护成本。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种地铁工程车电力驱动转向架，该转向架具有结构相对传统货车转向架结构紧凑、相对地铁客车转向架简单、结构模式按地铁工程车需求优化的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地铁工程车电力驱动转向架，包括：

构架，为“H”字型结构，两个侧梁的中间下凹，横梁的中部设有二系弹簧座；

两对轮对，每对轮对分别设置在两个侧梁之间；

轴箱，设置在轮对的两端，在轴箱内部设有用于支撑轮对的轴承，轴箱与构架连接；

多个一系悬挂系统，一系悬挂系统的上端与构架固定，下端与轴箱固定；

二系悬挂系统，包括用于限制车体侧滚的垂向止挡、用于提供横向减振阻尼的横向减振器和用于承载车体垂向载荷的二系橡胶弹簧，二系橡胶弹簧设于二系弹簧座内，垂向止挡和横向减振器均设置在构架上；

驱动装置，包括驱动电机，驱动电机连接齿轮箱，齿轮箱一端安装在轮对上，另一端通过吊杆连接到构架上；

牵引装置，包括牵引杆，牵引杆一端与车体连接，另一端与构架连接。

二系悬挂系统中通过垂向止挡来限制车体侧滚，通过横向减振器来提供横向减振阻尼，二系橡胶弹簧用于承载车体垂向载荷并提高回转阻力矩。

进一步地，在两个侧梁中间下凹部位均设有止挡座和减振座，止挡座设置在侧梁的中部，所述垂向止挡设在止挡座的顶端，所述横向减振器的一端固定在减振座上，另一端与车体固定。

进一步地，所述二系悬挂系统还包括防止转向架与车体分离的防脱结构和用于限制车体横向位移的弹性止挡，防脱结构下部固定在构架上，上部与车体连接，弹性止挡设在所述止挡座的内侧面，限制车体的横向位移。

进一步地，还包括制动装置，制动装置包括设在车轮一侧的制动单元，多个制动单元相互之间通过管路连通。

进一步地，所述一系悬挂系统包括两组橡胶堆弹簧。

进一步地，还包括称重装置，称重装置包括称重阀组成，称重阀组成底部设在所述橡胶堆弹簧的顶部，顶部与所述构架固定，称重阀组成与称重阀管路的一端连接，称重阀管路的另一端与所述制动装置连接，称重装置用于制动力的调整。

进一步地，还包括接地装置，接地装置包括设置在轴箱端部的碳刷组成，碳刷组成上固定接地线的一端，接地线的另一端通过固定在所述的构架上，接地装置用于防止电流流过轴承。

进一步地，在所述轴箱的两侧各设有一个橡胶堆安装座，所述橡胶堆弹簧底部通过紧固件与橡胶堆安装座固定。

进一步地，还包括用于交叉连接轴箱的轮对连接装置，轮对连接装置包括交叉设置的连杆，每根连杆的两端分别通过紧固结构连接到一条对角线上的两个轮对轴箱上，在轮对轴箱上固定有安装座，紧固结构设在安装座上，轮对连接装置提高径向曲线通过能力。

进一步地，所述紧固结构为球铰，球铰的外部紧固在所述的安装座上，球铰的活动端与所述连杆的端部固定连接。

本发明的工作原理是：构架用于向车体传递牵引和制动力，支撑车体重量，安装定位转向架的各个零部件，并承受来自轮对和车体的振动冲击，悬挂驱动装置、制动装置并传递这些部件产生的各种作用力；一系悬挂系统采用橡胶锥形的橡胶弹簧结构，不仅方便与轴箱固定，而且减少了一系垂向减振器，同时降低了转向架的整体质量；充分利用转向架的结构空间，来安装二系悬挂系统，降低了转向架体积保证了连接可靠度。驱动装置通过驱动电机和齿轮箱向轮对传递动力，制动装置用于辅助轮对停止运动，称重装置与制动装置连接，便于对制动力大小的调节。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)该转向架结构相对传统货车转向架结构紧凑，采用了H型焊接构架，提高转向架最高运行速度，满足驱动系统组装需要。

2)采用橡胶堆承载+牵引杆牵引模式，解决了心盘承载和牵引的纵向冲击问题。

3)采用单元制动装置，与传统杠杆制动装置相比实现日常免维护，降低了维护工作量。

4)该转向架结构相对地铁客车转向架简单、结构模式按地铁工程车需求优化，采用橡胶堆承载替代空气弹簧承载，降低了制造难度，进而降低了制造维护成本，并辅以防止车体侧滚的装置，采用单牵引拉杆取代Z型双牵引拉杆和中心销，简化了车体接口和转向架结构，提高了制造工艺性。

5)通过球铰实现连杆与安装座的连接，提高了转向架的抗菱形变形能力，又不会影响正常的曲线通过性能，而且避免了传统连接方式的磨耗问题。

6)综合来讲，解决了现有货车转向架改型工程车转向架性能低下、地铁客车转向架改型工程车转向架成本高的问题，满足地铁工程车专业化的转向架需求和地铁维护工作需要。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的构架结构示意图；

图3为本发明的一系悬挂系统结构示意图；

图4为本发明的二系悬挂系统结构示意图；

图5为本发明的二系悬挂系统结构局部示意图；

图6为本发明的制动装置结构示意图；

图7为本发明的轮对连接装置结构示意图；

图8为本发明的电力驱动装置的部分结构示意图；

图9为本发明的称重装置的结构示意图；

图10为本发明的牵引装置的结构示意图；

图11为本发明的接地装置的结构示意图；

其中，1.轮对，2.构架，3.一系悬挂系统，4.二系悬挂系统，5.制动装置，6.轴箱组成，7.轮对连接装置，8.电力驱动装置，9.称重装置，10.牵引装置，11.接地装置，210.侧梁组成，211.一系弹簧座，212.制动座，213.称重阀座，220.横梁，221.二系弹簧座，222.牵引座，223.电机卡条，224.防脱座，230.止挡座，240.减振器座，250.电机座，260.齿轮箱吊座，301.一系锥形橡胶堆，302.锁板，410.垂向止挡，420.横向减振器，430.二系橡胶弹簧，440.防脱装置，450.横向弹性止挡，510.带手动踏面制动单元，520.不带手制动踏面制动单元，601.橡胶堆安装座，710.安装座，720.连接座，730.连杆，810.驱动电机，820.齿轮箱，830.联轴器，840.吊杆，910.称重阀组成，920.称重阀管路，1010.牵引拉杆，1020.球铰，1110.接地碳刷组成，1120.接地线。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括两个轮对1、一个构架2，四个一系悬挂系统3，一个二系悬挂系统4，一套制动装置5，四个轴箱6，一套轮对连接装置7，一套电力驱动装置8，一套称重装置9，牵引装置10，两个接地装置11。所述轴箱6安装在每个轮对1两端；所述一系悬挂系统3竖直安装在轴箱6和构架2之间；所述二系悬挂系统4安装在构架2上；制动装置5安装在构架2内侧；所述轮对连接装置7安装在轴箱6下部；电力驱动装置8安装在轮对1和构架2上；所述称重装置9安装在构架2端部；牵引装置10安装在构架2横梁的顶部；所述接地装置11安装在轴箱6端部。

如图2，所述构架2为H形焊接构架，主要由两个侧梁210、一个横梁220构成，还设有两个止挡座230、两个减振器座240、两个电机座250、两个齿轮箱吊座260，在同一根侧梁210上的止挡座230和减振器座240是平行设置的，电机座250设在构架2横梁220的侧面，齿轮箱吊座260设在构架2横梁220的侧面。侧梁210端部下部设有一系弹簧座211和称重阀座213，侧梁210内侧设有制动座212；横梁220上设有两个二系弹簧座221、牵引座222、电机卡条223，侧面设有防脱座224，电机卡条223设在横梁220上，电机卡条223和电机座250(一个竖向一个横向)配合来固定电机。

如图1及图3，一系悬挂系统3包括一系锥形橡胶堆301和锁板302。一系锥形橡胶堆301底部安装入轴箱6两侧的橡胶堆安装座601内，并通过锁板302和紧固件(螺栓螺母)固定在安装在橡胶堆安装座601上；一系锥形橡胶堆301上部通过紧固件固定在构架2的弹簧座211上。

如图1及图4、图5，二系悬挂系统4对称设置在构架2上，由两个垂向止挡410、两个横向减振器420、两个二系橡胶弹簧430、两个防脱装置440、两个横向弹性止挡450组成。所述垂向止挡410安装在构架2的止挡座230顶部，用于限制车体侧滚；所述横向减振器420安装在构架2的减振座240上，提供横向减振阻尼；二系橡胶弹簧430安装在构架2的二系弹簧座221上，用于承载车体垂向载荷并提供回转阻力矩；防脱装置440为钢索式，下部通过圆销安装在构架2的防脱座223上，上部与车体连接，防止意外情况下转向架与车体分离；横向弹性止挡450安装在构架2的止挡座230横向内侧面，限制车体的横向位移。

如图1及图6，所述制动装置5由两个带手动踏面制动单元510、两个不带手制动踏面制动单元520组成。所述两种踏面制动单元510及520用螺栓安装在构架2的制动座212上，相互之间通过管路连接。

如图1及图7，所述轮对连接装置包括安装座710、连接座720和连杆730。所述安装座710焊接或铸造在轴箱6上，所述连接座720安装在安装座710上，所述连杆730采用紧固件分别与两个对角的连接座720连接，连接座720是一体结构或是分体结构，根据具体情况进行选择，并且，连杆730通过球铰安装在连接座720上，使得连杆730的长度不可拉伸，两个轮对1只能摇头运动到径向位置，不能横向或纵向错动，从而提高了抗菱形变形能力，又不会影响正常的曲线通过性能；球铰和连接座720的连接为固定连接、弹性定位，避免了传统交叉杆式轮对连接装置圆销连接的磨耗问题；轮对连接装置的设置使转向架的两个轮对1具备径向曲线通过能力，提高运行稳定性，且在不影响曲线通过能力的前提下，降低轮缘磨耗，轮对连接装置可以根据具体情况进行设置或不设置。

如图1、图2及图8，驱动装置8由两台驱动电机810、两个齿轮箱820、两个联轴器830、两个吊杆组成840组成。驱动电机810通过紧固件安装在构架2的电机卡条223和电机座250上；齿轮箱820一端安装在轮对1上，另一端通过吊杆组成840吊挂在构架2的齿轮箱吊座260上；驱动电机810和齿轮箱820间通过联轴器830连接。

如图1及图9，所述称重装置9包括一套称重阀组成910和一套称重阀管路920。所述称重阀组成910底部坐落在一系锥形橡胶堆301顶部，顶部安装在称重阀座213上，所述称重阀管路920一端与称重阀组成910连接，另一端与车辆制动系统连接。所述称重装置9将一系锥形橡胶堆301的载荷转化为空气压力信号，通过称重阀管路920输出到制动系统，调整制动力大小。

如图1及图10，所述牵引拉杆组成10包括一件牵引拉杆1010，两件球铰1020。所述球铰1020过盈安装在牵引拉杆1010两端的孔内。所述牵引拉杆10一端采用紧固件通过球铰1020心轴安装在构架2的牵引座222上，另一端通过紧固件安装在车体上，传递车体和转向架之间的纵向牵引力。

如图1及图11，所述接地装置11包括一件接地碳刷组成1110，一条接地线1120。所述接地碳刷组成1110安装在轴箱6端部，所述接地线1120一端采用紧固件安装在接地碳刷组成1110上，另一端通过紧固件安装在构架2上。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种地铁工程车电力驱动转向架，其特征在于，包括：

构架，为“H”字型结构，两个侧梁的中间下凹，横梁的中部设有二系弹簧座；

两对轮对，每对轮对分别设置在两个侧梁之间；

轴箱，设置在轮对的两端，在轴箱内部设有用于支撑轮对的轴承，轴箱与构架连接；

多个一系悬挂系统，一系悬挂系统的上端与构架固定，下端与轴箱固定；

二系悬挂系统，包括用于限制车体侧滚的垂向止挡、用于提供横向减振阻尼的横向减振器和用于承载车体垂向载荷的二系橡胶弹簧，二系橡胶弹簧设于二系弹簧座内，垂向止挡和横向减振器均设置在构架上；

驱动装置，包括驱动电机，驱动电机连接齿轮箱，齿轮箱一端安装在轮对上，另一端通过吊杆连接到构架上；

牵引装置，包括牵引杆，牵引杆一端与车体连接，另一端与构架连接。

2.如权利要求1所述的驱动转向架，其特征在于，在两个侧梁中间下凹部位均设有止挡座和减振座，止挡座设置在侧梁的中部，所述垂向止挡设在止挡座的顶端，所述横向减振器的一端固定在减振座上，另一端与车体固定。

3.如权利要求2所述的驱动转向架，其特征在于，所述二系悬挂系统还包括防止转向架与车体分离的防脱结构和用于限制车体横向位移的弹性止挡，防脱结构下部固定在构架上，上部与车体连接，弹性止挡设在所述止挡座的内侧面。

4.如权利要求1所述的驱动转向架，其特征在于，还包括单元制动装置，制动装置包括设在车轮一侧的制动单元，多个制动单元相互之间通过管路连通。

5.如权利要求4所述的驱动转向架，其特征在于，所述一系悬挂系统包括两组橡胶堆弹簧。

6.如权利要求5所述的驱动转向架，其特征在于，还包括称重装置，称重装置包括称重阀组成，称重阀组成底部设在所述橡胶堆弹簧的顶部，顶部与所述构架固定，称重阀组成与称重阀管路的一端连接，称重阀管路的另一端与所述制动装置连接。

7.如权利要求1或6所述的驱动转向架，其特征在于，还包括接地装置，接地装置包括设置在轴箱端部的碳刷组成，碳刷组成上固定接地线的一端，接地线的另一端通过固定在所述的构架上。

8.如权利要求4或5所述的驱动转向架，其特征在于，在所述轴箱的两侧各设有一个橡胶堆安装座，所述橡胶堆弹簧底部通过紧固件与橡胶堆安装座固定。

9.如权利要求1所述的驱动转向架，其特征在于，还包括用于交叉连接轴箱的轮对连接装置，轮对连接装置包括交叉设置的连杆，每根连杆的两端分别通过紧固结构连接到一条对角线上的两个轮对轴箱上，在轮对轴箱上固定有安装座，紧固结构设在安装座上。

10.如权利要求9所述的驱动转向架，其特征在于，所述紧固结构为球铰，球铰的外部紧固在所述的安装座上，球铰的活动端与所述连杆的端部固定连接。